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《卤代烃》讲义一、卤代烃的定义和分类卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所形成的化合物。
根据卤素原子的种类，可以分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。
根据分子中卤素原子的数目，又可以分为一卤代烃和多卤代烃。
常见的一卤代烃有氯甲烷（CH₃Cl）、溴乙烷（C₂H₅Br）等。
多卤代烃如二氯甲烷（CH₂Cl₂）、三氯甲烷（CHCl₃）等。
从烃基的结构来看，卤代烃还可以分为饱和卤代烃（如卤代烷烃）、不饱和卤代烃（如卤代烯烃、卤代炔烃）和芳香卤代烃。
二、卤代烃的物理性质卤代烃的物理性质通常与其结构和分子间作用力有关。
在常温常压下，一氯甲烷、氯乙烷等是气体，其余的一卤代烃多为液体，而高级卤代烃则是固体。
卤代烃的沸点随碳原子数的增加而升高。
同碳原子数的卤代烃，沸点的高低顺序为：RI＞RBr＞RCl＞RF。
这是因为相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点也就越高。
卤代烃的密度通常大于相应的烃。
一氯代烃的密度一般小于水，而多氯代烃的密度则大于水。
卤代烃大多不溶于水，能溶于有机溶剂，如乙醇、乙醚等。
三、卤代烃的化学性质卤代烃的化学性质比较活泼，这是由于卤素原子的电负性较大，使得碳卤键具有较强的极性。
1、取代反应卤代烃中的卤素原子可以被其他原子或基团取代。
例如，溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热时，发生水解反应，生成乙醇：C₂H₅Br ＋NaOH → C₂H₅OH ＋ NaBr这是一个典型的亲核取代反应，氢氧化钠中的羟基（OH⁻）作为亲核试剂进攻卤代烃中的碳原子，取代了卤素原子。
2、消去反应在一定条件下，卤代烃分子中的卤素原子和相邻碳原子上的氢原子可以脱去，生成不饱和烃。
例如，溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热时，发生消去反应，生成乙烯：C₂H₅Br ＋ N aOH → C₂H₄↑ ＋ NaBr ＋ H₂O消去反应的发生需要满足一定的结构条件，即与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。
3、与金属反应卤代烃可以与金属镁在无水乙醚中反应，生成格氏试剂。
第八章卤代烷与金属有机化合物基本要求：1、了解卤代烃的分类，掌握命名方法；2、掌握卤代烃的取代，消去和与金属的反应，3、理解并掌握亲核取代反应的S N1和S N2历程，了解它们的立体化学特征，动力学特征和影响因素。
理解并掌握消去反应的历程，立体化学特征和消去的查伊采夫（Satyzeff）规则等；了解取代与消去两种竞争反应条件的区别。
了解离子对理论和邻基参与的反应。
4、掌握卤代烃的制备方法与用途。
5、掌握Grignard（格利雅）试剂及其它有机金属试剂与卤代化合物或羰基化合物的反应与应用。
6、了解多卤代烃，氟代烃的特性和应用。
内容提要：1、卤代烃是有机合成的重要中间体，其反应主要有亲核取代反应，消去反应和与金属的反应三类。
通过卤代烃的亲核取代反应可以转换成各种重要官能团(如醇、醚、酯、硫醇、硫醚、胺、肼、腈等)；通常烯丙基卤烃和苄基卤烃反应最快，饱和卤代烃的反应速度居中，而乙烯式和芳基卤烃基本不取代。
但邻位或对位有硝基或其他吸电子基团取代的卤苯的卤素也较易被取代，甚至在液氨中，有氨基钠或类似强碱存在下，烷基卤苯的卤素也能被取代；2、饱和卤代烃的取代可能有两种历程——S N1和S N2。
S N1历程是卤代烃的碳卤键首先断裂生成正碳离子（第一步），然后正碳离子再与试剂结合生成产物（第二步）。
这种历程的立体化学特征表现为外消旋化。
第一步涉及共价键的断裂，通常反应速度较慢，是决定反应速度的步骤，所以共价键容易断裂的反应速度快。
各种卤代烃反应速度如下：R—I > R—Br > R—Cl > R—F当卤素一定时，不同结构的卤代烃的反应速度取决于生成正碳离子的稳定性：3ºR—X > 2ºR—X > 1ºR—X由于正碳离子中间体的生成，这种反应常常伴有重排。
在SN2历程中，卤代烃的碳卤键断裂和与试剂结合生成产物是一步完成的。
试剂总是从碳卤键的另一侧进攻中心碳原子，这种历程的立体化学特征表现为构型翻转。
有机化学中的金属有机化合物和金属催化反应原理有机化学是研究碳基化合物的性质和反应的科学，而金属有机化合物和金属催化反应则是有机化学中的重要分支，应用广泛，影响深远。
一、金属有机化合物金属有机化合物指的是含有金属-碳键的化合物，其中金属通常是过渡金属。
这类化合物具有很多特殊的化学性质，例如可以参与金属催化反应，也可以作为有机合成中的试剂。
1. 有机锂化合物有机锂化合物是一类常用的金属有机化合物，由于锂的电负性较低，因此有机锂化合物具有非常强的亲电性。
常见的有机锂化合物包括丁基锂、叔丁基锂等。
有机锂化合物常用于有机合成中的羧酸酯化反应、卤代烃的取代反应等反应中。
2. 有机铜化合物有机铜化合物与有机锂化合物一样具有很强的亲电性，但由于铜的电负性较锂高，因此有机铜化合物通常比有机锂化合物更加稳定。
常见的有机铜化合物包括第一类和第二类有机铜试剂。
有机铜化合物在有机合成中主要用于烯丙基化反应、自由基反应等反应中。
3. 有机铁化合物有机铁化合物是一类特殊的金属有机化合物，其中铁通常是三价的。
常见的有机铁化合物包括费希尔试剂和格氏试剂等。
有机铁化合物在有机合成中常用于羰基化反应、烯烃羰基化反应等反应中。
二、金属催化反应金属催化反应是指在金属催化剂的作用下进行的有机合成反应，通过金属催化剂的引发、传递或者接受中间体上的电子或质子，加速有机物之间的化学反应，并且能够在较温和的条件下实现。
1. 氧化还原反应氧化还原反应是有机合成中常见的反应，而金属催化剂常用于氧化还原反应中。
例如钯、铑、钌等金属常用于氧化还原反应中，例如Suzuki反应、Heck反应等。
金属催化氧化还原反应具有高效、温和、反应通用等优点。
2. 烯丙基化反应烯丙基化反应是有机合成中重要的反应，它广泛用于生物活性物质及金属有机化合物的合成中。
在烯丙基化反应中，常用钯、镍等金属作为催化剂，通过催化剂引发的活化，将烯丙基试剂与底物反应，生成烯丙基化产物。
3. 环合成反应环合成反应是指将一条链状分子合成成为一个环状分子的过程。
现代远程教育《有机化学》课程学习指导书作者：孙默然2010年09月第一章绪论一．学习目标1．理解有机化学的重要意义、有机化合物与药物、医学、人类的关系。
2．熟练掌握有机化学、有机化合物、共价键、杂化轨道、官能团等概念。
二．重点、要点：现代共价键理论、共价键的性质（键长、键角、键能、键的极性）、SP3、SP2、SP杂化的形成、意义、第二章烷烃和环烷烃一．学习目标1．掌握烷烃的同系列和命名（IUPAC）。
2．掌握烷烃的构造异构、构象异构。
3．掌握烷烃的稳定性和卤代反应。
4．掌握环烷烃的异构和命名。
5．掌握环烷烃的化学性质。
理解环的大小与环的张力的关系。
6．掌握环烷烃的构象（椅式，船式）和取代环烷烃的构象。
二．重点、要点：烷烃的系统法、烷烃的化学性质、环烷烃的命名及环己烷的构象第三章烯烃和炔烃一．学习目标1．掌握烯烃的结构、构造异构、顺反异构和命名。
2．掌握烯烃的化学反应：加成反应、氧化还原反应。
3．掌握马氏规则、诱导效应等基本概念4．掌握共轭二烯烃的结构、命名、共轭效应、共轭加成。
5．掌握炔烃的结构和命名。
6．掌握炔烃的化学性质：炔氢的反应、氧化还原、加成反应。
二．重点、要点1．烯烃的命名、烯烃的构造异构和顺反异构2．烯烃的加成反应和氧化反应3．诱导效应、共轭体系及共轭效应4．炔烃的炔氢反应、氧化还原反应和加成反应。
第四章芳香烃一．学习目标1．掌握苯的结构、休克尔规律、芳香性。
2．掌握苯衍生物的异构和命名。
4．掌握芳香烃的取代反应、烷基苯侧链的反应。
5．掌握苯环上取代反应的定位规律和应用。
二．重点、要点1．芳香烃的命名2．芳香烃的取代反应3．芳香烃的定位规律和定位效应第五章立体化学基础一．学习目标1．理解化合物的旋光性、旋光度、比旋光度等基本概念。
2．掌握手性、手性碳原子、手性分子、分子的对称性、外消旋体、内消旋体、对映体、非对映体等基本概念。
3．掌握旋光性化合物分子构型确定、命名方法及次序规则。
二．重点、要点1．分子的手性与旋光性的关系。
